北方工业大学小学期电工电子学课程设计报告书

具有放大、滤波、计数功能的电子电路设计

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日期：2012年9月5日

一、课程设计任务书

设计并制作具有放大、滤波器、计数功能的电子电路，其电路组成的框图如图1.1所示。

图1.1 电路组成的框图

1.放大器输入正弦信号电压峰峰值V pp为10mV，电压增益为40dB，通频带为100Hz～300kHz，放大器输出电压无明显失真。

2.滤波器可设置为低通滤波器，其-3dB截止频率f c为1kHz，2阶低通滤波器。

3.在低通频带内的1kHz频率经比较器和分频器将其频率分频为1Hz，经计数器用LED灯显示。

4.设计+12V、-12V直流稳压电源。

5.提高放大器的电压增益，达到60dB以上，此时频带范围仍定为100Hz～300kHz。

6.增加放大器的频带宽度，100Hz～800kHz，此时要求电压增益为40dB。

7.用Prtol99软件画原理图。加分题

放大器NE5532管脚如图1.2所示。比较器LM311管脚如图1.3所示

图1.2 放大器NE5532管脚图

图1.3 比较器LM311管脚图

CD4518双二—十进制加法计数器管脚如图1.4所示

V DD电源电压0～20V，Q3～Q1双二—十进制加法计数器输出端

图1.4 CD4518双二—十进制加法计数器管脚图

二、方案设计与论证及电路的工作原理

1.电源设计图：

2.电路设计图：

3．方案论证与原理：

放大器：采用NE55332型放大器。要求设计电压增益为40dB的电路，即要求电压放大倍数为100，即U0=100U i。在设计过程中采用二级放大，并且设计成反相输入，采用每级放大10倍，即可达到设计要求。

A u= A1×A2；A1=A2=-R f/R1;为了达到每级都放大10倍的效果，选取电阻时，选择R f=100kΩ；R f=10kΩ；而R2=R f//R1≈R1=10kΩ。

若放大器输出电压失真，可以适当调节信号源的输出信号以改善失真情况。

放大器NE5532管脚图

滤波器：在NE5532型放大器的主体电路上增加电容和电阻，并且改变电阻的阻值大小改造成一个二阶滤波器，可以设置其为低通滤波器（即二阶低通滤波器），其—3dB截止频率为1kHz，以消除我们不需要的干扰杂讯信号。

比较器：采用LM311型比较器，利用其可以将正弦波模拟信号变为同频率的方波或矩形波模拟信号。

比较器LM311管脚图

分频器，计数器：采用CD4518双二—十进制加法计数器（V DD电源电压0～20V，Q3～Q1为双二—十进制加法计数器输出端），第一个为滤波器，使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路；第二个为计数器，由于计数器的编译功能使输出脉冲信号呈现周期性变化。

CD4518双二—十进制加法计数器管脚图

显示器：采用发光二极管作为显示灯，由于于计数器的编译功能使输出脉冲信号呈现周期性变化，使得发光二极管出现周期性的明灭变化。

三、使用protel99软件画原理图

四、焊接与调试

1．在焊接的过程中，有时候会出现虚焊的情况，只能将焊锡锡掉，从新焊接。

2.在焊接时，会出现电路板上的焊孔不足，这时候采用的方法是用一段导线引出去一部分，接到闲置的焊口上，继续焊接。

3.焊接时需要使用导线，这时候，应该首先将导线镀锡，再使用。

4.调试时注意不要把信号源输出的模拟数字信号的频率和峰峰值调的过高，应在允许范围内由低到高缓慢调节，防止烧毁器件。

五、总结及体会

通过为期两周的电路设计以及焊接实习，使我收获了很多的知识和经验。首先在设计电路方面有了进一步的提高，锻炼了自己的设计思维，用时也将理论知识同实践很好地结合起来，并且克服了只有理论的空谈，没有实际操作经验的问题，锻炼了自己的动手能力。通过这短短的两周，我还学会了新的绘图软protel，虽然不是十分的熟练，但是还是可以画出一些基本的电路图，增加了自己的技能。

当然，整个实习过程中也遇到了很多的问题，比如，以前从来没有使用过焊锡焊接电路，刚开始在安全操作方面做得很差，收到了实验室老师的批评。还有在解决电路板上焊孔不足的问题方面也请教了之前有过焊接经历的同学，使得这一问题迎刃而解。还有一个问题，就是刚开始出现了虚焊的情况，后来经过同学的讲解，知道了一旦虚焊可能出现的不良后果，所以在这个问题上更加注意。